-ѕоиск по дневнику

ѕоиск сообщений в Agastiar

 -ѕодписка по e-mail

 

 -—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 20.09.2011
«аписей:
 омментариев:
Ќаписано: 20

Ќа пути к бессмертию

ƒневник

¬торник, 20 —ент€бр€ 2011 г. 23:32 + в цитатник

–јƒ» јЋ№Ќќ≈   ѕ–ќƒЋ≈Ќ»≈  ∆»«Ќ». ѕќƒ’ќƒџ   –≈Ў≈Ќ»ё  ѕ–ќЅЋ≈ћџ 

                          

                           „ернилевский ¬.≈.

       ƒоклады ћќ»ѕ. “ом є 43. —екци€ геронтологии. ћ. 2010. —.170-208.

 

— общебиологических позиций рассмотрены причины и особенности старени€,     са­мообновлени€ и возможности –ѕ∆ организмов разных видов и человека. ƒл€ –ѕ∆ че­ловека предлагаетс€ способ гипобиоза в чередовании с расширением резервных воз­можностей организма. –ассмотрены достижени€ –ѕ∆, омоложени€ и бессмерти€ в духовных традици€х ¬остока и возможности их применени€ дл€ –ѕ∆ современного человека.

 лючевые слова: радикальное продление жизни.

    

      ћаксимальна€ продолжительность жизни (ћѕ∆) организмов разных видов обычно ограничиваетс€ видовым пределом, который определ€етс€ старением организма, способностью его к самообновлению и внешними услови€ми. ѕродление жизни за этот предел будем называть радикальным продлением жизни (–ѕ∆).

    ÷елью данной работы €вл€етс€ постановка проблемы –ѕ∆ человека и изыскание путей ее решени€.   

    ѕроблема –ѕ∆ имеет значение только дл€ человека как вида и существовала всегда. ¬ истории человечества были отча€нные попытки преодолеть видовой барьер созданием эликсиров жизни, омоложени€ и бессмерти€, известен многовековой опыт  применени€ разных практик и психотехник, школ долголети€, омоложени€ и бессмерти€. »меетс€ много гипотез старени€, накоплен огромный экспериментальный материал по биологии старени€ и продлени€ жизни. ќднако успехи по –ѕ∆ человека остаютс€ весьма скромными. ћногие серьЄзные ученые считают эту проблему несерьЄзной, иллюзорной, решение ее невозможно или возможно после всестороннего изучени€ старени€.

 

ѕќ—“јЌќ¬ ј  »  ѕќƒ’ќƒџ     –≈Ў≈Ќ»ё  ѕ–ќЅЋ≈ћџ  –ѕ∆

        –ѕ∆ €вл€етс€ сложной проблемой. ѕри решении таких проблем обычно используетс€ научна€ методологи€ [14]. –ешение начинаетс€ с постановки задачи.

 

¬ современных подходах к продлению жизни используютс€ тыс€чи средств и способов и на­правлены они на предполагаемые причины, основанные на сотн€х гипотез старени€: молекул€рно-генетические, клеточные, старе­ние органов и систем, организма. “акие подходы к –ѕ∆ оказываютс€ недостаточно эффективными, что св€зано с недостаточным знанием природы старени€ и самообновлени€.     »менно из этого знани€ должны следовать подходы к –ѕ∆ и выбиратьс€ воздействи€, направленные на замедление старени€ и на самообновление организма.

»сход€ их определени€ ћѕ∆, выдел€етс€ 2 подхода к решению задачи –ѕ∆:

1-й направлен на самообновление и старение (эндогенные процессы, причинные), он разбиваетс€ на два, исследуютс€ отдельно самообновление и старение. —тволовые клеткт (— ), ответственные за самообновление, не имеют внутренней причины старени€ [15]. ѕод вли€нием возрастного изменени€ микроокружени€ —  в стареющем организме измен€ютс€ функции —  и снижаетс€ самообновление. ѕричиной этого снижени€ €вл€етс€ старение организма. ѕоэтому в 1-й группе и вообще в проблеме –ѕ∆ главное внимание удел€етс€ изучению старени€.

2-й подход направлен на биологическое врем€ и систему биологических ритмов [17]. ѕримен€етс€ к организмам, ѕ∆ которых существенно зависит от внешних условий [16]. «десь главное внимание удел€етс€ –ѕ∆ независимо от старени€.

¬начале исследуетс€ проблема старени€, при этом не выдвигаютс€ никакие гипотезы.

 

      ћетодологи€ исследовани€ старени€ и самообновлени€

       исследованию примен€ютс€ 3 подхода: теоретический, экспериментальный и феноменологический.

      ÷елью теоретического исследовани€ €вл€етс€: определение причин старени€ и самообновлени€ организмов, ограничивающих ћѕ∆; изучение способов замедлени€ старени€ и повышени€ самообновлени€, продлевающих видовой предел у организмов разных видов; изыскание способов воздействи€ на эти причины дл€ –ѕ∆ человека.

     ¬ основе теории должен быть заложен закон или принцип, обладающий наибольшей общностью. ѕри решении наших проблем - это ќсновной закон биологии, отражающий сущность жизни. ясно, что самообновление ответственно за жизнеспособность организма, а старение -  за снижение жизнеспособности. ѕоэтому самообновление и старение следует выводить из определени€ жизнь. Ќами предложен ќсновной закон живого: жизнь есть способ существовани€ живой материи, который состоит в самоподдержании, самосохранении и саморазвитии живого путем непрерывного процесса самообновлени€, самовоспроизведени€ и эволюции на всех уровн€х организации живого с помощью обмена веществ, энергии и информации организмов с окружающей средой [14]. Ётот закон выражает бессмертие жизни. ќн следует из закона, который мы обозначили ¬сеобщий закон существовани€ материи:  существование материи основано на самосохранении, самоподдержании и саморазвитии материи, т.е. это закон вечного существовани€ [14]. Ётот закон действует через универсальные законы (законы сохранени€, гравитации, самоорганизации, цикличности и др.) в их единстве. »звестные биологические законы отражают специфику €влений, но в св€зи с основным законом жизни, который выходит за рамки биологических законов и позвол€ет исследовать жизненные процессы с самых широких позиций вплоть до ¬сеобщего закона.

     √лавным критерием живой материи (в отличие от неживой) €вл€етс€ самообновление и самовоспроизведение на всех уровн€х живого, основанное на универсальном генетическом коде Ќ , биохимическом единстве живого, самоорганизующихс€ программах развити€, видоспецифичном обмене веществ, энергии и информации, направленном на воспроизведение [14].

    ∆ива€ матери€ представлена уровн€ми организации живого: организмы, виды (единицы эволюции), сообщества, биосфера в их единстве. ≈диницей жизни €вл€ютс€ организмы, имеющие общие  видоспецифические структуры дл€ развити€, самообновлени€, размножени€ и обмена веществ, энергии и информации с окружающей средой [14].

   “еори€ опираетс€ на систему эмпирических фактов. ¬ажным критерием научного знани€, с т.з. методологии, €вл€етс€ его систематизированность, обоснованность и доказательность. —истематизаци€ фактов, объектов, процессов и т.д. возможна на основе законов, постулатов, теорий, картин мира.

    ƒл€ раскрыти€ ненаблюдаемых €влений и сложных внутренних процессов примен€ютс€ теоретические методы: абстрагирование, идеализаци€, обобщение, анализ, синтез, идеи, гипотезы, индукци€, дедукци€, исторические и логические методы.

   Ќаибольшие успехи в изучении старени€ и продлении жизни получены на животных. ѕри систематизации и анализе фактов о –ѕ∆, старении и омоложении организмов разных видов животных нами использовалс€ общебиологический подход [13]: нахождение наиболее общей закономерности €влени€ путем обобщени€ и анализа фактов; затем, сравнением наличи€ или отсутстви€ этой закономерности у разных организмов вы€сн€етс€ различие, причина, старени€ или нестарени€, или с чем она св€зана; далее анализируютс€ возможности воздействи€ на причину. «десь используютс€ законы теоретической биологии.  ритерием замедлени€ старени€ €вл€етс€ увеличение ћѕ∆.

       ѕри анализе экспериментального материала следует различать факты, наблюдени€ и свидетельства. ‘акты выражают сущность законов, закономерностей. ¬ законах эти факты уже обобщены. », если наши наблюдени€ объ€сн€ютс€ известными законами, то они €вл€ютс€ фактами. “огда обобщающую закономерность (например о причине €влени€) можно вывести из этих законов (метод дедукции). ≈сли наблюдени€ не удаетс€ объ€снить известными законами, то на основе серии наблюдений выдел€етс€ класс процессов, €влений и отношений, неразличимых между собой с т.з. основного признака и делаетс€ индуктивное обобщение о св€зи между процессами одного класса (метод индукции).

      –ѕ∆ и омоложение человека наблюдаютс€ у отдельных феноменов: людей с замедленным старением, нестареющих людей, сверхдолгожителей и омоложенных в экстремальных услови€х. ќ других феноменах- долгожител€х, мастерах восточных психотехник и о бессмертных люд€х имеютс€ свидетельства, которые нельз€ подтвердить или отвергнуть. јнализ таких феноменов требует общего подхода на основе ¬сеобщего закона.

 

ќбщебиологический подход к изучению старени€ и              самообновлени€ организмов

       –ассмотрение старени€ и самообновлени€ с общебиологических позиций позвол€ет изучать общие закономерности этих процессов в природе [13]: природу самообновлени€, происхождение старени€ в эволюции, причины старени€, начало старени€ в онтогенезе и механизмы старени€ организма.

     —ледует уточнить пон€ти€ старение и смерть. ¬ общем случае происходит самоликвидаци€ организма после начала действи€ причины, котора€ запускает главное звено механизма старени€ или саморазрушени€, разное у разных видов: у бесполых организмов это деление, почкование; у подЄнки - редукци€ ротового отверсти€; у млекопитающих и человека – переключение в момент ѕ— ведущего звена системы регул€ции (гипоталамус, гипофиз и другие структуры мозга) с программы развити€ организма на программу репродукции. Ётот процесс заканчиваетс€ прекращением индивидуального развити€: делением, разрушением, смертью от старени€. —тарение наблюдаетс€ у организмов с половым размножением [13]. ” них старение, или возрастное снижение жизнеспособности, св€занно со снижением функции стволовых клеток (— ) и пролиферации соматических клеток [15], изменением метаболизма, нарушением функций, атрофией или разрушением органов, привод€щим к состо€нию, несовместимому с жизнью. ” разных видов тип старени€ может различатьс€. ѕроцесс старени€ может быть замедленным и ускоренным (но не преждевременным). —осто€ние смерти может быть преждевременным (от болезни, насили€).

   

1. ѕовышение жизнеспособности и ѕ∆ организмов.

   ѕо€вление старени€ в эволюции жизненных циклов

       –азвитие организмов обычно происходит в жизненных циклах (∆÷).

       ∆÷ одноклеточных организмов проходит с чередованием поколений в клоне. ƒлительность ∆÷ определ€етс€ числом поколений, а ѕ∆ особей -  периодом размножени€. ƒл€ выживани€ видов необходимо сохранение и восстановление жизнеспособной структуры ∆÷ как единицы развити€. Ёто стало возможным у эукариот 2 млрд лет при по€влении мейоза как основы половых процессов, полностью восстанавливающих начало ∆÷. ѕоэтому целью развити€ €вл€етс€ поддержание жизнеспособности ∆÷ и подготовка к половому процессу[14].

     ѕосле серии бесполого размножени€ митозом агамонты выдел€ют в среду “половые вещества”– пептиды с ћћ 11-12 кƒа [26], по€вл€ютс€ гаметоциты, затем ∆÷ заканчиваетс€ в св€зи по€влением половых особей (гамонтов), последних в ∆÷, которые формируютс€ в процессе “половой дифференцировки” клона, половым созреванием (ѕ—) клона, мейозом, редукцией генома у половых особей и их спариванием. ¬о врем€ ѕ— происходит вырождение клона, которое выражаетс€ в замедлении делений особей, изменени€х в €дерном аппарате и снижении жизнеспособности клеток.  лон, как индивидуальна€ структура, разрушаетс€, но начинаетс€ такой же ∆÷ с другим генотипом. ѕоказано, что у разных видов инфузорий между периодом ѕ— и ѕ∆ клона наблюдаетс€ линейна€ зависимость [27].

      ∆÷иклы с половым процессом и с чередованием гапло- и диплофаз бесполых и половых поколений были закреплены “раз и навсегда” в эволюции одноклеточных и многоклеточных организмов.

       ” колоний повышенна€ жизнеспособность и ѕ∆, старение и восстановление ∆÷ св€заны с разделением соматических и половых (репродуктивных) линий клеток. ” низших колоний Pleodorina происходит дифференцировка на смертную сому – 4 соматических  клеток из 32 [5]. «десь впервые по€вл€етс€ старение внутри колониального организма: после ѕ— соматические клетки гибнут и колони€ распадаетс€. ѕоловые клетки повтор€ют ∆÷. ¬ колони€х семейства вольвоксовых при делении зиготы образуютс€ репродуктивные клетки. ѕредполагаетс€, что у многих вольвоксов репродуктивные клетки обособл€ютс€ от соматических вследствие наличи€ т.н. зародышевой плазмы (см. ниже) в задней части колонии [28].  Volvox carteri   имеет 2000 мелких соматических клеток и 16 крупных репродуктивных. ”становлено, что соматические клетки синтезируют различные виды полипептидов [24]. ¬ период половой дифференцировки колонии возникают изменени€ в синтезе этих пептидов, репродуктивные клетки дел€тс€ очередной раз и превращаютс€ в 32 гаметы, которые растут за счет соматических клеток, а последние дегенерируют, стареют, в них снижаетс€ число рибосом и клеточное дыхание, по€вл€ютс€ липидные тела, происходит сдвиг метаболических путей и колони€ распадаетс€, репродуктивные клетки повтор€ют ∆÷. ”становлено, что полова€ дифференцировка у вольвоксов происходит под вли€нием гликопротеидов с ћћ 25-30 кƒа [25].

    ћногоклеточные.  олонии создали услови€ дл€ возникновени€ ∆÷ многоклеточных организмов с большей ѕ∆. ¬едущим звеном ∆÷ у них €вл€етс€ половой процесс. ќн обнаружен почти у всех исследованных эукариотов.

    “.о. старение св€зано с половым процессом в ∆÷.

 

2. —в€зь старени€ и самообновлени€ со способами размножени€               

          ¬ эволюции виды создали множество форм размножени€, которые представл€ют 2 способа: бесполое и половое размножение.

          ¬ ∆÷ большинства беспозвоночных с чередованием бесполых и половых поколений причины гибели этих поколений существенно различаютс€ и св€заны со способом размножени€. Ѕесполые организмы посто€нно реорганизуют и обновл€ют свои структуры, обладают хорошей способностью к регенерации и росту. ѕрекращение их жизни наступает не вследствие старени€, а при активации жизненных процессов и даже омоложении организма, так как после их делени€ или почковани€ дочерние особи оказываютс€ всегда моложе родительских. ¬ ∆÷ после серии бесполого размножени€ обычно по€вл€етс€ половое, как правило, последнее, поколение, у которого с наступлением ѕ— снижаетс€ способность к регенерации, росту и обновлению, по€вл€ютс€ возрастные изменени€, всегда привод€щие организм к гибели с трупом. ¬ ∆÷ с метаморфозом (у насекомых и др.) или с пр€мым развитием (млекопитающие) старение организма наблюдаетс€ в половой стадии (имаго у насекомых) [13].

        ∆÷ высших животных и человека представлен стади€ми развити€ и совпадает с онтогенезом. —оздаетс€ высокий уровень организации с повышенной  жизнеспособностью, св€занной с состо€нием информационной устойчивости, которое обеспечиваетс€ морфофизиологической слаженностью всей организации системы при участии системы биоритмов организма [17].  —тарение у них св€зано с половой дифференцировкой организма и  половым размножением [9,13].

“.о., старение универсально дл€ эукариотов с числом клеток 32 и более, но про€вл€етс€ у половых особей ∆÷ после ѕ—. ѕричина старени€ – состо€ние половозрелости. Ѕесполым организмам старение не свойственно.

       

       3. Ќачало периода полового созревани€.

–аннее и позднее отделение половых клеток от соматических

    ѕоловое развитие организма начинаетс€ с отделени€ половых клеток от соматических и дальнейшее развитие сомы происходит независимо от наличи€ или отсутстви€ половых клеток, хот€ общее развитие скоординировано [4]. ƒалее происходит полова€ дифференцировка соматической части организма по женскому (базовому) или мужскому типу, котора€ заканчиваетс€ ѕ—, необходимым дл€ созревани€ половых клеток [3,9,10]. √лавным в этом процессе у млекопитающих €вл€етс€ полова€ дифференцировка мозга [9]. Ќачало половой дифференцировки предопредел€ет ѕ—, эти 2 момента €вл€ютс€ критическими в развитии организма [19].

     ¬ процессе морфогенеза соматические клетки дифференцируютс€ и гибнут, однако старени€ организма до ѕ— не наблюдаетс€. —ледовательно старение св€зано с особенностью организма не стареть до ѕ— и стареть после ѕ—. ¬ажно определить первичные факторы, вызывающие эту особенность [13]. ¬ последние годы получили подтверждение идеи “.ћоргана  (1937) об ооплазматической сегрегации - наличии в разных зонах цитоплазмы €йца и зиготы специфических морфогенов или факторов, которые при делении зиготы попадают в разные бластомеры и детерминируют развитие различных типов стволовых клеток (— ). ¬ частности, у всех изученных видов было доказано наличие в цитоплазме €йца и зиготы т.н. зародышевой плазмы («ѕ) – совокупности цитоплазматических факторов, определ€ющих обособление и развитие половых клеток [2].  ѕрирода этих факторов изучаетс€. »меютс€ данные о времени обособлени€ первичных половых клеток (ѕѕ ) от соматических у всех типов многоклеточных.

     ” многих беспозвоночных такое обособление происходит во взрослом состо€нии. ¬ ∆÷ с чередованием поколений размножение бесполых животных и их полное обновление (нестарение) осуществл€етс€ за счет тотипотентных и полипотентных — . ѕри переходе взрослых бесполых особей в половое, последнее, поколение из части — , содержащих «ѕ, образуютс€ ѕѕ , другие —  активно участвуют в ѕ— организма, гаметогенезе и в функции размножени€, а роль их в обновлении других тканей снижаетс€ [15,23]. «релые половые клетки дают следующие поколени€.

     “.о., тотипотентность —  (в т.ч. и половых) передаетс€ следующим поколени€м (бесполым или половым), обеспечива€ бессмертие (самоподдержание) жизни на «емле [14,15].

     ” организмов с половым размножением, например у млекопитающих, это обособление происходит в эмбриональном периоде [2-4]. ѕри делении зиготы одно €дро попадает в зону «ѕ. Ѕластомеры с таким €дром €вл€ютс€ тотипотентными — . ѕѕ  образуютс€ на стадии гаструлы при делении этих клеток и содержат «ѕ.  ƒругие —  лишаютс€ «ѕ, однако в них присутствуют факторы, детерминирующие их развитие в определенный тип —  и способность к неограниченной пролиферации. Ёти — , сохран€€ мультипотентность, обеспечивают обновление и жизнеспособность организма. ќни производ€т соматические клетки, которые тер€ют потентность, вступают на путь дифференцировки, обеспечива€ морфогенез, рост и половое развитие организма.   летки дел€тс€ до терминальной стадии, зрелости, в которой выполн€ют свои функции (синтезируют ферменты, гормоны и т.д.), т.е они должны иметь ограниченный потенциал делений. ѕричЄм предел числа делений должен быть определЄнный дл€ каждого органа, что и наблюдаетс€ в действительности.

    ¬ момент ѕ— программа развити€ завершаетс€, рост организма, органов и пролифераци€ клеток замедл€ютс€. ¬ это врем€ организм обладает наибольшей жизнеспособностью, что св€зано со зрелостью всех органов и систем, которые работают слаженно в резонансном режиме системы биоритмов организма [17]. ѕри этом,  терминальные клетки зрелых органов, осуществл€€ свои функции, перестают (или замедл€ют) делитьс€. Ёто приводит к замедлению пролиферации многих типов клеток и обновлени€ организма, к началу старени€. ћногие органы и системы начинают активно участвовать в репродуктивной функции. “.о. программа развити€ переключаетс€ на репродуктивную функцию организма, снижаетс€ скорость пролиферации клеток и обновление органов. ѕричина этого снижени€ находитс€ не в самих клетках (они способны не снижать скорость пролиферации) и не в — , а в изменении центральной регул€ции этого процесса на уровне организма дл€ обеспечени€ репродуктивной функции. Ёто подтверждаетс€ многими данными нейроэндокринологии [3,9,10] и биоритмологии [17].

        ¬ывод. ќтделение половых клеток от соматических универсально в развитии организмов всех видов с половым размножением. — этого момента начинаетс€ гаметогенез половых клеток и полова€ дифференцировка соматической части организма, т.е. ѕ—, необходимое дл€ созревани€ половых клеток.

 

4. ѕолова€ дифференцировка организма. Ќачало старени€ после ѕ—

      ¬идовой стратегией развити€ организма €вл€етс€ общее развитие, достижение зрелости, размножение и передача этой стратегии в следующих поколени€х. —тарение здесь не €вл€етс€ необходимым процессом.

     ќбщебиологический анализ старени€ указывает на то, что старение у млекопитающих детерминируетс€ (предопредел€етс€) в раннем развитии, а про€вл€етс€ после ѕ— [6,9,18,19]. –азвитие и старение организма осуществл€етс€ по биологической самопрограммируемой программе, котора€ разворачиваетс€ во времени поэтапно. Ётапы программы отражают критические периоды развити€ организма (стадии и этапы развити€). Ќизшие уровни детерминируют последующие, поочередно создава€ необходимые услови€ дл€ дальнейшего развити€. ¬ажное значение в детерминации этапов программ играют внешние услови€ (материнский организм, среда обитани€, внешние биоритмы и др.). “.о., развитие на одном этапе происходит по одной программе, котора€ может измен€тьс€ (или отмен€тьс€ при неотении) в ходе развити€ под вли€нием внешних условий.

     ѕервый этап – формирование в зрелой €йцеклетке программы начального развити€ организма. Ётот процесс начинаетс€ в оогенезе с отделени€ половых клеток от соматических в зародышевом развитии матери, т.е. в организме бабушки, и заканчиваетс€ в половозрелом организме матери. 

    –азвитие организма начинаетс€ с зиготы или зрелой €йцеклетки (при партеногенезе). ѕри этом программа первых делений бластомеров заложена в цитоплазме €йцеклетки и может осуществл€тьс€ без клеточного €дра (трансл€ци€ белков идет на материнских матрицах). Ќа этом этапе программы закладываютс€ услови€ дл€ включени€ и прохождени€ следующего периода развити€.

    Ќа втором и последующих этапах программ организм последовательно проходит критические периоды развити€: бластула, морула, гаструла и другие стадии эмбрионального развити€.

     Ќеонатальное развитие происходит под вли€нием материнского организма и это вли€ние оказывает решающее значение в детерминации программ постнатального развити€.

      ѕервым важным событием на этом этапе €вл€етс€ отделение линий половых клеток от соматических, начало гаметогенеза и половой дифференцировки соматической части организма, которые заканчиваютс€ в постнатальном периоде при ѕ—.

   ¬торой особенностью неонатального развити€ €вл€етс€ передача потомству материнским (половозрелым) организмом программы репродукции и старени€.

     ’арактерно, что при нормальной беременности в женском организме возникают изменени€ внутренней среды, аналогичные тем, которые наблюдаютс€ и при старении [6,18,19]. ћеханизм этих изменений св€зан с системой мать- плацента-плод [3,10,21]. ѕри беременности в крови животных и человека уровень многих гормонов значительно повышаетс€, причем концентрации некоторых из них увеличиваютс€ в дес€тки и сотни раз. “ак, концентраци€ эстриола увеличиваетс€ в 1000 раз, эстрадиола и эстрона – в 100 раз [21].

      ѕовышенный уровень плацентарного соматомаммотропина (обеспечивает рост плода) снижает способность утилизации глюкозы в ткан€х материнского организма, что вызывает повышение уровн€ глюкозы и компенсаторное увеличение концентрации инсулина в крови при потреблении глюкозы (”диабет беременных”) [3,6]. √люкоза используетс€ плодом. ј у беременных гипергликеми€ вызывает накопление жира (в среднем на 5-6 кг), усиление липолиза и повышение концентрации неэтерифицированных жирных кислот (ЌЁ∆ ).

     »звестно, что показателем интенсивности жирового обмена служит концентраци€ в крови ЌЁ∆ , котора€ может возрастать до 500%. Ёто объ€сн€етс€ тем, что скорости реакций липолиза резко превышают скорости утилизации ЌЁ∆ . ¬о всех ткан€х скорость потреблени€  ЌЁ∆  зависит от их концентрации в крови. »нсулин €вл€етс€ основным стимул€тором липогенеза и ингибитором липолиза [10].

    ¬ печени увеличиваетс€  синтез липопротеидов очень низкой плотности (ЋќЌѕ), в крови повышаетс€ уровень ЋќЌѕ и липопротеидов низкой плотности (ЋЌѕ), триглицеридов и холестерина. ЋЌѕ и холестерин используетс€ плодом дл€ синтеза стероидных гормонов и роста клеточной массы. Ёти сдвиги вызывают у матери иммунодепрессию, подавление клеточного иммунитета и предотвращение отторжени€ плода [3,6].

    ѕриобретение иммунитета плодом зависит от антител, проникающих от матери в плод [9,21]. »звестно, что в подавлении клеточного иммунитета матери и плода участвуют эстрогены, прогестерон, —“√, хориальный гонадотропин, плацентарный лактоген, пролактин, глюкокортикоиды, жирные кислоты и другие вещества, необходимые дл€ развити€ плода, однако многие из них обладают диабетогенным действием [6]. ƒегенеративные изменени€ плаценты перед родами €вл€ютс€ следствием аутоиммунного процесса, аналогичного старению организма в целом [21].

     –езко повышенный уровень глюкокортикоидов при беременности приводит к подавлению клеточного иммунитета и к усилению глюконеогенеза. Ёти услови€ также способствуют увеличению у беременных животных содержани€ липидов, триглицеридов, кетоновых тел и ЌЁ∆ , из продуктов окислени€ которых в печени матери и в плаценте синтезируетс€ холестерин, необходимый дл€ роста плода. ѕлацента также синтезирует липиды и ЌЁ∆  [21].

    ƒиабет создает склонность к развитию атеросклероза и других сосудистых нарушений, усилениию липолиза и торможению липогенеза, увеличению ЌЁ∆  в крови и повышению окислени€ их в печени, накоплению кетоновых тел, что приводит к ацидозу [10].

     “акие же  изменени€ происход€т в норме после ѕ— в процессе старени€ организма и €вл€ютс€ причинами основных болезней, св€занных со старением: сердечно-сосудистых, ожирени€, диабета, гиперадаптоза, метаболической иммунодепрессии, психической депрессии  и др. [6,18].

     ќсобое значение в патогенезе атеросклероза и »Ѕ— потомства после ѕ— имеет нарушение обмена атерогенных липопротеидов, богатых холестерином. Ёти процессы св€зывают с перестройкой  липидного обмена в печени у беременных с повышением уровн€ холестерина и триглицеридов дл€ обеспечени€  потребностей плода и как источник образовани€  повышенного уровн€ половых гормонов в €ичниках матери и плаценте [10,21].

      »меютс€ данные о том, что при беременности происходит обмен информацией о состо€нии аналогичных органов и систем матери и плода [6,10,18,21].

    „астичное удаление того или иного органа у матери вызывает увеличение количества митозов и веса одноименных органов у плода, ускоренное их развитие и более раннее становление [10]. «аболевани€ печени у матери до или во врем€ беременности привод€т к аналогичным заболевани€м у потомства. јдреналэктоми€ надпочечников вызывает увеличение надпочечников плода и их ускоренное развитие в постнатальном периоде [10].

      ” потомства обычно возникают расстройства одноименных функций тех органов и систем, которые были поражены у матери во врем€ беременности [18,21]. ќсобенно это характерно в отношении заболеваний сердечно-сосудистой системы, эндокринных желез, печени и др. —клонность к сердечно-сосудистым заболевани€м (гипертонии и др.) усиливаетс€ при беременности и может вызывать ускоренное развитие этих заболеваний у потомства. ƒиабет матери при беременности увеличивает риск заболевани€ диабетом взрослого потомства, способствует ускоренному ѕ— и более быстрому развитию возрастных изменений, сопровождающих старение [3,6].

      ѕри беременности снижение ниже критического уровн€ гормонов: тироксина, глюкокортикоидов, паратгормона и инсулина приводит к дефектам развити€ у плодов и в первую очередь к нарушению высших отделов ÷Ќ— [3,9].

     ѕовышение уровн€ гормонов выше критического у животных при беременности вызывает ускорение возрастных изменений у взрослого потомства [3,6].

     »збыток инсулина в критическом периоде у крыс приводит к ослаблению его действи€ у взрослых животных и вызывает у них спонтанную гипергликемию, уменьшение толерантности  тканей к глюкозе, гиперинсулинемию, ожирение и гиперхолестеринемию.

    Ќеонатальное введение крысам кортизола вызывает атрофию надпочечников у взрослых животных и снижение секреции этого гормона [3,9].

    ¬ опытах на крысах, кроликах и морских свинках установлено, что неонатальное воздействие на них избытка тироксина вызывает атрофические изменени€ щитовидной железы и выраженный гипотиреоз у взрослых животных, а также замедл€ет созревание у них гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы (√√ј—), что приводит к снижению адаптационных возможностей организма [3]. ѕовышение уровн€ глюкокортикоидов у крыс при беременности тормозит развитие √√ј— плода, что приводит к атрофии надпочечников у взрослых животных, уменьшению у них секреции глюкокортикоидов на стресс и к снижению защитных функций организма [3]. »збыток глюкокортикоидов у крыс  может вызвать у них гипергликемию, инсулинорезистентность и снижение толерантности тканей к глюкозе, что способствует развитию диабета у потомства [3,6].

    ќбщеприн€то, что в неонатальном периоде развити€ нейроэндокринна€ система у самцов и самок детерминирована по женскому (базовому) типу [3,9].

    ѕри этом, некоторые факторы беременности (половые гормоны, инсулин, тироксин, кортикостероиды, ј “√, пролактин, мелатонин и другие) детерминируют дифференцировку гипоталамуса и других органов таким образом, что после ѕ— организма чувствительность этих органов к тем же факторам измен€етс€, вследствие чего происходит отклонение функций организма и постепенно развиваетс€ процесс старени€. ƒействие гормонов на дифференцировку большинства тканей необратимо [3,10].

¬ывод. »зложенные факты позвол€ют заключить, что в раннем развитии программируетс€, передаетс€, от матери плоду начальна€ программа репродукции, необходима€ после ѕ— дл€ создани€ очередного потомства. ¬ыполнение этой программы св€зано с запрограммированными отклонени€ми во взрослом организме, которые €вл€ютс€ побочными факторами старени€.

     “ретьей особенностью раннего развити€ €вл€етс€ критический период половой дифференцировки мозга (ѕƒћ), который у разных видов млекопитающих имеет место до или в первые дни после рождени€ [3,9,10,22]. ¬ этот период у самцов происходит кратковременна€ секреци€ тестикул€рного  андрогена, который направл€ет ѕƒћ таким образом, что после ѕ— регул€ци€ и обмен гонадотропинов и стероидов осуществл€етс€ по мужскому типу. ” самок ѕƒћ по женскому, базовому, типу происходит без участи€ половых гормонов. ”становлено, что в созревании структур мозга и нейроэндокринной системы важную роль в критический и последующие периоды играют изменени€ концентрации различных гормонов и биогенных аминов [9]. ѕолова€ дифференцировка охватывает весь мозг, главным образом гипоталамо-  лимбические структуры, а также другие органы и системы всего организма, которые, по классическим представлени€м, не св€заны с половой функцией [10,22]. »меютс€ убедительные доказательства того, что ранн€€ детерминаци€ обмена веществ и ферментных систем обмена стероидов в печени по мужскому или женскому типу св€зана с ѕƒћ и зависит от инкреторной функции гипоталамо-гипофизарной системы [3,9,10]. Ёстрогены матери, веро€тно, €вл€ютс€ важными индукторами половой дифференцировки организма самок и самцов в более ранних периодах развити€ плода [3,10]. ѕри этом воздействи€ андрогенов и эстрогенов на ткани-мишени чаще бывают программируемыми, необратимыми [10]. “ак, ѕƒћ у  самцов существенно измен€ет их дальнейшее развитие и программу репродукции.

¬ывод. ѕƒћ €вл€етс€ ведущим процессом в ѕ— организма и в обеспечении видовой функции размножени€ в поколени€х. ѕолова€ дифференцировка организма  €вл€етс€ универсальной закономерностью в развитии всех млекопитающих и затрагивает фундаментальные процессы жизни: развитие, размножение, обмен веществ, биоритмы (Ѕ–), старение и др. [9,22].

     ѕосле рождени€ происходит созревание органов и систем, в первую очередь  нейроэндокринной системы и системы Ѕ– организма [3,9,17]. Ёндогенные Ѕ– €вл€ютс€ отражением процессов в ÷Ќ—, органах и системах организма. —инхронизатором этих Ѕ– и их св€зь с циркадными и сезонными ритмами выполн€ют главные водители ритмов - супрахиазматические €дра гипоталамуса. ѕроцесс половой дифференцировки организма завершаетс€ ѕ— при активном участии гипоталамуса и системы биоритмов [17]. ѕри этом, отличие половой дифференцировки у самок и самцов определ€етс€ в основном различием в ѕƒћ.

      ƒо ѕ— эпифиз тормозит гонадотропные функции гипофиза. ѕеред наступлением ѕ— происходит резкий подъем секреции Ћ√/‘—√-–‘, гонадотропинов, половых гормонов, тормозитс€ функци€ эпифиза, что способствует наступлению ѕ—.  

     ѕечень €вл€етс€ центральной метаболической системой организма, активно участвующей в ѕ— и в обеспечении репродуктивной функции размножени€ [10].

     ’от€ эстрогены вызывают анаболический эффект в печени, почках, сердечной мышце, коже и некоторых ткан€х, но на рост скелета и туловища они оказывают ингибирующее действие, способству€ окостенению хр€щевых зон скелета [10]. ѕолагают, что усиление секреции эстрогенов при ѕ— способствует остановке роста тела. √люкокортикоиды в отношении ростовых и анаболических процессов €вл€ютс€ антагонистами —“√. ќстановка роста вызывает замедление пролиферации во многих ткан€х, что характерно дл€ старени€. ”силенна€ секреци€ половых гормонов при ѕ— играет важную роль в инволюции тимуса [10] и в старении.

¬ывод.   ѕ— завершаетс€ создание программы, котора€ будет осуществл€тьс€ в половозрелом организме и выполн€ть функции репродукции и поддержани€ жизнеспособности организма. ѕри ѕ— уже запускаютс€ механизмы старени€. ƒалее факторы старени€ в программе репродукции будут снижать жизнеспособность организма и функцию репродукции.

ќбщие выводы. »зложенные факты позвол€ют предложить следующую схему детерминации старени€ у млекопитающих.

     Ёмбриональное развитие осуществл€етс€ по самопрограммируемой программе (в начале еЄ нет), котора€ имеет обратные св€зи мать-плацента-плод, посто€нно измен€етс€ в зависимости от биологии развити€ плода и состо€ни€ материнского организма. ¬ женском организме во врем€ беременности возникают резкие изменени€ внутренней среды, необходимые дл€ развити€ плода. јналогичные изменени€ наблюдаютс€ и при старении взрослого организма. ¬ критические периоды развити€ плода материнский организм программирует его дальнейшее развитие по женскому, базовому, типу и закладывает начальную программу репродукции после ѕ—. ƒалее происходит ѕƒћ, котора€ программирует половое развитие самцов по мужскому типу и корректирует начальную программу репродукции. ѕолова€ дифференцировка охватывает весь мозг и нейроэндокринную систему.

     ¬ постнатальном периоде полова€ дифференцировка организма завершаетс€ и в момент ѕ— организм имеет все зрелые органы и системы дл€ осуществлени€ видовой функции размножени€. ѕрограмма развити€ переключаетс€ на программу репродукции, котора€ была предопределена в раннем развитии. √лавным звеном в ѕ— и переключении €вл€ютс€ €дра гипоталамуса и изменени€ в системе Ѕ– нейроэндокринной системы. Ќазначение программы репродукции - производить потомство, способное дать следующие поколени€. ƒл€ этого в ней ранее запрограммированы изменени€ внутренней среды организма, необходимые дл€ гаметогенеза, обеспечени€ состо€ни€ беременности с резкими отклонени€ми внутренней среды матери дл€ развити€ плода, половой дифференцировки и ѕ— будущего потомства. — отклонени€ми в репродуктивной функции св€заны запрограммированные ранее отклонени€ в энергетическом и адаптационном гомеостатах, ответственных за жизнеспособность организма.

      ¬ норме эти отклонени€ менее выражены, но €вл€ютс€ и факторами старени€. ѕосле ѕ— репродуктивна€ программа запускает и механизмы старени€ как побочный процесс, который про€вл€етс€ в виде основных заболеваний: сердечно-сосудистые, диабет, иммунные, рак и др.  

    “аким образом процесс старени€ передаетс€ в поколени€х, он типичен дл€ всех млекопитающих, и все организмы после ѕ— стареют и умирают [13].

 

5.  «ависимость скорости старени€ от вида полового размножени€

       ѕо скорости старени€ все виды можно разделить на 2 группы: с однократным и многократным половым размножением.

     Ќаиболее €рко св€зь программ репродукции и старени€ про€вл€етс€ у организмов с однократным размножением - после ѕ— и размножени€ они быстро стареют и умирают. Ёто наблюдаетс€ у многих видов почти всех систематических групп:  гидр (тип кишечнополостные), обелии (гидрозои), червей (в классах волосатиков, коловраток, нематод, полихет, олигохет), однолетних моллюсков, мшанок (тип щупальцевые), боченочников (хордовые), ракообразных, многоножек, паукообразных, насекомых, рыб (лососи, угри, голь€ны и др.) и млекопитающих (сумчатые мыши). ” губок обнаружены выраженные деструктивные процессы в зоне гаметогенеза с разрушением соматических клеток [24].  Ѕыстрое старение организмов происходит после ѕ— в период размножени€ и находитс€ под контролем головного мозга и нейрогормонов (по данным общей эндокринологии). —тарение монокарпических растений наступает сразу после цветени€ и плодоношени€.

     Ѕыстрое старение, например у горбуши, св€зано с производством большого числа половых клеток. ¬ период нереста в организме происход€т существенные изменени€, необходимые дл€ размножени€. Ёнергетические процессы переход€т на жировой путь дл€ синтеза холестерина, концентраци€ которого в крови увеличиваетс€ примерно в 10 раз дл€ производства большого количества половых клеток. Ёти изменени€ вызывают и быстрое старение. –ыбы погибают от множественных инфарктов сердца, мозга, легких, почек [6].

      ” организмов с многократным половым размножением эти процессы и старение происход€т постепенно. “емп старени€ и ѕ∆ этих организмов, как правило, завис€т от длительности ѕ—. ѕроведенный нами анализ данных по ѕ∆ и периоду ѕ— у 200 видов из 14 отр€дов млекопитающих, у человека, у некоторых членистоногих и рыб показал, что между этими параметрами имеетс€ линейна€ зависимость [13]. ќбработка многочисленных таблиц и кривых смертности людей, лошадей, овец, крыс, мышей, рыб, дрозофил и коловраток указывает на то, что минимум смертности у этих видов наблюдаетс€ в возрасте ѕ—, затем происходит старение.

 

ƒќ ј«ј“≈Ћ№—“¬ј –ѕ∆ ќ–√јЌ»«ћќ¬ » —ѕќ—ќЅџ ѕ–ќƒЋ≈Ќ»я ∆»«Ќ»

    »зложенный подход позвол€ет указать способы –ѕ∆ организмов, воздейству€ на причины старени€. —пособы основаны на задержке развити€, бесполого размножени€ и ѕ— с помощью: понижени€ температуры тела, голодани€, изменени€ в среде концентрации ќ2 и —ќ2, удалени€ гонад и половых продуктов, воздействи€ на отделы головного мозга, ответственные за ѕ—.

 

1. ¬оздействие на половую дифференцировку организма. –оль стволовых клеток

       ” некоторых беспозвоночных можно исключить причину старени€, перевод€ половой организм в бесполый с неограниченной ѕ∆. Ёто св€зано с поздним разделением у них половых и соматических клеток.

     —истема —  гидроидов состоит из больших — , т.н. I-клеток, которые дают клетки- предшественники: малые i-клетки, нервные, секреторные и др. ќбновление организма осуществл€етс€ за счет активации —  нейропептидами нейросекреторных клеток [7]. Ёти пептиды тормоз€т развитие гонад и ѕ—. ÷икл бесполых поколений обычно заканчиваетс€ переходом последнего в половую особь. ѕри этом число I-клеток увеличиваетс€, часть их превращаетс€ под вли€нием гонадотропных нейропептидов в половые, происходит активный рост репродуктивных органов, созревание гамет, снижение способности —  участвовать в обновлении других тканей и старение. ѕосле размножени€ организм обычно  гибнет. ќднако у некоторых видов губок, гидр, олигохет, полихет и др. при голодании, охлаждении или изменении концентрации —ќв среде возможен обратный переход от полового (стареющего) состо€ни€ в бесполое с последующим обновлением организма за счет —  [4,23]. ѕри этом блокирование —  нейропептидами снимаетс€, а ѕ— подавл€етс€ [7]. ¬ этих услови€х можно продлевать жизнь организма неограниченно долго [4,23]. “ак, гидры Hydra fusca и H.pirardi при температуре 190— неограниченно долго почкуютс€ (наблюдение 14 лет), а при 80— все полипы вступают на путь гаметогенеза, происходит их быстрое старение и гибель [4]. ≈сли стареющих гидр вновь перенести в среду с 190, то гаметогенез немедленно прекращаетс€, начинаетс€ гистолиз гамет и возобновл€етс€ почкование.

     ” организмов с разделением половых и соматических клеток в ранней стадии развити€ удаетс€ существенно задержать старение и продлить их жизнь.

       ”даление у сверчков прилежащих тел, вырабатывающих ювенильный гормон, ответственный за ѕ—, вдвое продлевало их жизнь.

     ∆изнь лососей после кастрации продлевалась в 4 раза. ќтрезание цветков и удаление плодовых тел у монокарпических растений в несколько (иногда в дес€тки) раз увеличивает их ѕ∆.

       Ќематода C.elegans имеет 959 соматических и около 2000 половых клеток (ѕ ). ”даление у неЄ зрелых ѕ  или гонад не вли€ет на старение и ѕ∆. ќднако при удалении первичных ѕ  (половой линии) установлено 2-кратное увеличение ѕ∆ [30]. ќбъ€сн€ют это тем, что полова€ лини€ €вл€етс€ источником рост- подавл€ющего сигнала, аналогичного инсулин-подобному фактору 1 (IGF-1) у млекопитающих. »сключение этого фактора, как считают, способствует замедлению развити€, старени€ и увеличению ѕ∆. ѕри этом рост взрослой особи продолжаетс€ до гигантских размеров.

     ¬ опытах на мышах создавали дефицит IGF-1 с помощью введени€ гормона роста (—“√). ∆ивотные жили значительно дольше, при этом наблюдались многочисленные эндокринные нарушени€ и аномалии развити€. ¬ведение малых доз —“√ взрослым люд€м способствует замедлению возрастных изменений, а  полугодова€ —“√-терапи€ 60-80-летних людей вызывает эффекты омоложени€ и уменьшение биологического возраста на 15-20 лет.

    »звестно, что самки млекопитающих живут дольше самцов. ќднако при изменении ѕƒћ измен€етс€ и ѕ∆ животных. ѕо данным работы [22], кастраци€ крыс-самцов в 1-й день после рождени€ вызывала 2-кратное продление их жизни, а неонатальна€ андрогенизаци€ самок направл€ла их половое развитие по мужскому типу и приводила к сокращению жизни. јналогичные воздействи€ после критического периода не измен€ли ѕ∆ животных.

    ƒл€ продлени€ жизни человека такой способ неприменим.

¬ывод. — целью –ѕ∆ у млекопитающих и человека можно задержать процессы развити€, ѕ— и старени€ снижением основного обмена (см. ниже).

   

2. ¬озможности использовани€ стволовых клеток

       ѕрогресс в изучении —  св€зан с успехами клеточной трансплантологии при лечении большого числа заболеваний, а также с проблемами старени€, омоложени€ и бессмерти€ [15].

     ѕоследние 30 лет  исследуетс€ “омолаживающее” действие эмбриональных —   (Ё— ) и тканей. —отни клиник в мире сообщают о “потр€сающих” результатах замедлени€ старени€ и омоложени€ людей. —оздаютс€ банки —  человека как начальный этап борьбы со старением.

      ѕрактическое применение клеточной терапии с целью омоложени€ известных знаменитостей предпринимались швейцарским врачом ѕ.Ќихансом. ¬ их организм он вводил гомогенаты из эмбриональной ткани. ћногие пациенты и он сам пережили 90 лет, однако они старели также, как и простые смертные.

       ¬ нашей стране эта практика примен€лась дл€ омоложени€ крупных политиков и ученых. ћногие из них также доживали до 90 лет. ќдной инъекции хватало на 2 года. ќказалось, что Ё—  €вл€ютс€ мощным фактором мобилизации и стимул€ции резервных сил организма. Ќаблюдени€ над “омоложенными” людьми показывают, что они доживают до своей максимальной продолжительности  жизни (ѕ∆) и умирают от известных заболеваний, сопровождающих старение. ¬ истории также известно, что многие “эксперименты по омоложению” людей и животных оканчивались неудачей. ѕодробный анализ этого способа показывает: периодичность (1-2 года) и выбор дозы инъекций —  завис€т от возраста пациента; после введени€ —  происходит резка€ активаци€ резервных сил, излечение от болезней, улучшение здоровь€ с признаками омоложени€; при частых инъекци€х ускор€етс€ обновление и старение организма, причем, у старых старение ускор€етс€ больше, чем обновление. ярким примером €вл€етс€ сам основатель этого метода Ѕроун-—екар, который прожил 5 лет после начала омоложени€.

     ¬ 1990-х годах  в нашей стране несколькими испытател€ми проводились опыты по омоложению животных (по сообщени€м научно-попул€рных изданий). —тарым мышам вводили клетки мышиных зародышей. ѕодопытные животные становились моложе на 2-3 мес, у них начинала расти гладка€ шерсть, повышались тонус мышц, физическа€ подвижность и полова€ активность, улучшалс€ газообмен и другие показатели. јналогичные опыты проводились и ранее. ќ длительности жизни животных обычно не сообщаетс€.  ¬ отдельных работах есть попытки продлить жизнь животных, воздейству€ на — .

      Ќесмотр€ на эти успехи, реально не наблюдаетс€ существенного замедлени€ старени€, омоложени€ и –ѕ∆ человека. Ќеудачи в этих направлени€х св€заны с односторонними представлени€ми о природе старени€.

     ќбщебиологический подход к изучению старени€ позвол€ет объ€снить место —  в этом процессе [13,15]. »звестно, что биологическа€ регенераци€ тесно св€зана со способами размножени€, половым и бесполым. ¬ цикле развити€ многих видов беспозвоночных (губок, кишечнополостных, червей и др.) с чередованием поколений бесполые особи посто€нно обновл€ютс€ за счет —  и старение у них отсутствует. ѕосле делени€ полихет, олигохет на  фрагменты  происход€т  увеличение числа — , их миграции и трансдифференцировки в системе —  и формируютс€ новые особи, которые бывают всегда моложе родительских.

     ¬ исследовани€х по продлению жизни с помощью —  обычно не поднимаетс€ вопрос о причине старени€ организма. ѕроведенный нами анализ применени€ —  дл€ замедлени€ старени€ млекопитающих показывает, что причина их старени€  св€зана не со — , а с тем, что —  запаковываютс€ старым микроокружением, снижа€ свои функции обновлени€ организма.  ¬опрос о воздействии на микроокружение —  недостаточно исследован. Ќами изучаютс€ механизмы упаковки клеточных структур во врем€ развити€ и вли€ние их на старение и ѕ∆ организмов.

     ѕредполагаетс€, что в структурах, где упаковки содержат разделитель клеточных элементов, он €вл€етс€ субстратом старени€. ѕримен€емое дл€ замедлени€ старени€ воздействие включаетс€ в момент ослаблени€ разделител€ до начала распада упаковки. ¬озможно и искусственное ослабление разделител€ с помощью клеточной терапии с применением эмбриональных —  и восстановление упаковки. ѕри этом существует возможность включени€ части стволовых клеток, которые наход€тс€ в состо€нии поко€. ѕоложительные и отрицательные результаты воздействи€ голодани€ на замедление старени€ могут объ€сн€тьс€ этим механизмом. ≈сли в результате голодани€ ослабл€етс€ разделитель и происходит редукци€ упаковки без ее разрушени€, а затем возникает регенераци€ на основе — , то возможен положительный эффект.  ак правило, модель упаковки применима к старению какой-либо  структуры организма. ‘ормирование упаковок по времени св€заны с процессами развити€, роста организмов и уровнем метаболизма. ѕоэтому радикальным способом замедлени€ старени€ у всех видов представл€етс€ периодические состо€ние гипобиоза [16] с последующей активацией процессов организма [17] (см. ниже).

                

           3.   «амедление обмена веществ

      ¬о многих опытах на беспозвоночных было показано, что с помощью голодани€, снижени€ температуры тела или повышени€ в среде концентрации —ќ2 удаетс€ снизить обмен веществ, задержать ѕ— и старение организма [4,16,23]. ѕри этом происходит редукци€ тела, рассасывание старых тканей и разблокировка —  от старого микроокружени€. ѕри отмене воздействи€ организм обновл€етс€ за счет —  [15]. “акое воздействие позвол€ет в дес€тки раз увеличить ѕ∆ одноклеточных, гидр, планарий, олигохет, полихет, насекомых и др. [4,12,13,23]. “ак, с помощью голодани€ удавалось продлить жизнь планарий Dugesia tigrina в 25 и более раз [12]. ѕодобные данные известны из опытов по регенерации тканей животных разных систематических групп [13].

    ћногие виды гидроидов, червей, немертин, мшанок, асцидий и др. при сезонном похолодании и голодании редуцируютс€. ѕри этом подавл€етс€ ѕ— и образование гамет, разрушаютс€ старые клетки, а новые ткани образуютс€ за счет — . ѕри полной редукции тела первой разрушаетс€ полова€ система, а последними гибнут — . Ёлектронно- микроскопические исследовани€ показывают сходство в обновлении тканей у молодых и голодающих олигохет, в отличие от интактных взрослых.

    “.о., подавление ѕ— устран€ет как старение тканей, так и факторы, блокирующие — ; при частичной редукции тела ѕ— и старение замедл€ютс€, разрушение тканей способствует активации —  в обновлению организма.

     ¬ыводы. ” некоторых беспозвоночных можно исключить причину старени€, перевод€ половой организм в бесполый с неограниченной ѕ∆. Ёто св€зано с поздним разделением у них половых и соматических клеток. ” разных видов имеютс€ свои особенности половой дифференцировки организмов. — помощью голодани€, охлаждени€, изменени€ в среде концентрации —ќ2  у них удаетс€ снизить обмен веществ, задержать ѕ—, старение и продлить жизни в несколько раз. ”даление первичных половых клеток в раннем развитии приводит к –ѕ∆ и омоложению (нематод) с неограниченным ростом и отклонени€ми в развитии.

        ƒл€ замедлени€ старени€, повышени€ самообновлени€ и –ѕ∆ млекопитающих и человека необходимо снизить основной обмен. »спользование ростовых факторов и —“√ изучаетс€.

                        

              4.  ¬идовые возможности –ѕ∆

        —тарение – видовой признак. –ассмотрим возможности увеличени€ ћѕ∆ у разных видов, классифициру€ их по группам с характерными особенност€ми старени€.

  ороткоживущие виды. ќрганизмы многих видов от клонов одноклеточных до млекопитающих имеют ѕ∆, соизмеримую с годом. —корость их старени€ и способность к обновлению может измен€тьс€ в широких пределах в зависимости от изменени€ внешних, особенно сезонных, условий обитани€, изменени€ биоритмов, от способов и возможности размножени€ и других причин. ѕри этом дл€ выживани€ этих видов ѕ∆ организмов  измен€етс€ в интервале между двум€ границами видовой ѕ∆ (¬ѕ∆): нижн€€ граница ¬ѕ∆ определ€етс€ средней ѕ∆ короткоживущей группы особей с минимальным периодом ѕ— и способных обеспечить необходимую численность организмов дл€ выживани€ вида; верхний предел ¬ѕ∆ определ€етс€ средней ѕ∆ достаточного количества долгоживущей группы особей, способных пережить неблагопри€тные (сезонные) услови€ и сохранить  необходимую численность дл€ выживани€ вида. “.о., попул€ци€ реагирует на внешние услови€ изменением ѕ∆ организмов в интервале ¬ѕ∆ и изменением функции размножени€. ’от€ ѕ∆ организмов в природе определ€етс€ в основном гибелью от внешних условий или болезней, особи короткоживущей группы стареют быстрее долгоживущей. ћожно считать, что особи, достигающие предела ћѕ∆ в своей группе, погибают именно от старости. ƒл€ короткоживущей группы попул€ции организмов этот предел меньше, чем дл€ долгоживущей, и может быть значительно увеличен в пределах интервала ¬ѕ∆ за счет замедлени€ старени€. ” многих видов организмов заложены видовые механизмы замедлени€ старени€ путем изменени€ уровн€ обмена, экспрессии генома, функции размножени€  и др. ƒл€ долгоживущей группы попул€ции эти механизмы обеспечивают верхнюю границу ¬ѕ∆ и возможность –ѕ∆ за видовой предел.

      ќрганизмы многих видов могут преодолевать предел ћѕ∆ в экстремальных услови€х: голод, отсутствие воды, холод, жара и др. Ёто характерно дл€ всех беспозвоночных и позвоночных, ѕ∆ которых меньше года, и дл€ гетеротермных животных, в т.ч. млекопитающих, у которых при указанных воздействи€х снижаютс€ температура тела и обмен веществ. ѕри этом старение резко замедл€етс€ и ѕ∆ может увеличиватьс€ многократно [16].

ѕродолжение и полный текст см. на


ћетки:  

 —траницы: [1]